Πηγή Εικόνας: ΑΠΕ-ΜΠΕΕρευνητές από Πανεπιστήμια της Ευρώπης καλλιεργούν μύκητες σε γεωργικά απόβλητα για να δημιουργήσουν πιο έξυπνα και πιο οικολογικά δομικά υλικά, ικανά να προσαρμόζονται και να αντιδρούν στο περιβάλλον, ακόμη και να αυτοεπιδιορθώνονται. Οι ερευνητές χρησιμοποιούν το δίκτυο λεπτών μυκητιακών νημάτων του μανιταριού για να δημιουργήσουν νέα «ζωντανά» υλικά για τις κατασκευές.
Στο γραφείο του στην Ολλανδία, ο καθηγητής Han Wösten κρατάει ένα σκληρό «τούβλο» που μοιάζει με σφουγγάρι. Πρόκειται για ένα υλικό που έφτιαξε το 2012 χρησιμοποιώντας το περίπλοκο δίκτυο ριζών που έχουν οι μύκητες. Ο καθηγητής προχωρά, μάλιστα, σε κάποιες τολμηρές προβλέψεις για τις δυνατότητες αυτού του υλικού.
«Σε δέκα χρόνια από τώρα, θα πρέπει να έχουμε τα πρώτα κτίρια από μύκητες», δηλώνει ο Wösten, καθηγητής μοριακής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης, όπως αναφέρει το περιοδικό Horizon.
Δεν αναφέρεται σε τοίχους με μούχλα, αλλά σε κάτι πολύ πιο συναρπαστικό: υλικά που είναι ζωντανά, βιώσιμα και γεμάτα δυνατότητες.
Ο Wösten μελετά πώς λειτουργούν οι διάφοροι μύκητες μέσα σε ένα μυκήλιο – το «διαδίκτυο» της φύσης, ένα ζωντανό δίκτυο νημάτων που τρέφει τους μύκητες και συνδέει τα φυτά, μοιράζοντας πόρους και πληροφορίες.
Τώρα σχεδιάζει «νήματα» από μύκητες ως βιώσιμες, βιοδιασπώμενες εναλλακτικές λύσεις για το πλαστικό, το ξύλο και το δέρμα – υλικά που ήδη βρίσκουν νέες χρήσεις στη μόδα, την επίπλωση και τις κατασκευές.
Κτίρια «ζωντανά» και έτοιμα για το μέλλον
Ο Wösten είναι μέλος μιας ομάδας ερευνητών από το Βέλγιο, τη Δανία, την Ελλάδα, την Ολλανδία, τη Νορβηγία και το Ηνωμένο Βασίλειο, που διερευνά μια ριζοσπαστική ιδέα: τι θα γινόταν αν τα υλικά με τα οποία χτίζουμε μπορούσαν να αναπτυχθούν, να επιδιορθωθούν από μόνα τους και ακόμη και να αντιληφθούν το περιβάλλον τους;
Με την ονομασία Fungateria και χρηματοδότηση από την ΕΕ, η ερευνητική πρωτοβουλία, στην οποία συμμετέχουν και ερευνητές του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης, αναπτύσσει τεχνητά ζωντανά υλικά (ELM) με τη σύντηξη μυκητιακών μυκήτων με βακτήρια, δημιουργώντας προσαρμόσιμα, αυτοεπιδιορθούμενα υλικά που κάνουν ό,τι δεν μπορούν τα συμβατικά προϊόντα.
Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά υλικά όπως το σκυρόδεμα ή το πλαστικό, τα ELM μπορούν να αναπτυχθούν, να αυτοεπιδιορθωθούν, να αντιληφθούν αλλαγές στο περιβάλλον τους και, μερικές φορές, ακόμη και να προσαρμοστούν με την πάροδο του χρόνου.
Οι ερευνητές στοχεύουν να σχεδιάσουν αυτά τα υλικά έτσι ώστε να συνδυάζουν τη δύναμη της φυσικής ανάπτυξης με τη λειτουργικότητα της μηχανικής. Για παράδειγμα, τοίχοι που επιδιορθώνουν τις ρωγμές τους, δομικά στοιχεία που απορροφούν CO2 ή επιφάνειες που μπορούν να καθαρίζουν τον αέρα.
Ο στόχος είναι να δημιουργηθούν βιώσιμα υλικά με χαμηλή παραγωγή αποβλήτων που λειτουργούν σε αρμονία με τη φύση και όχι εναντίον της, ανοίγοντας τον δρόμο για πιο έξυπνη και πιο πράσινη αρχιτεκτονική και προϊόντα.
«Ήδη, από αυτά τα εκτεταμένα δίκτυα μυκήτων, μπορούμε να κατασκευάσουμε υλικά που μοιάζουν με δέρμα ή μονωτικά πάνελ», δήλωσε ο Wösten. «Τώρα θέλουμε να προχωρήσουμε στο επόμενο στάδιο και να καλλιεργήσουμε κτίρια, αλλά με ελεγχόμενο τρόπο» προσθέτει.
Λιγότερα απόβλητα, υψηλή απόδοση
Ο κατασκευαστικός τομέας παράγει περισσότερο από το ένα τρίτο των συνολικών αποβλήτων της ΕΕ. Οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από την εξόρυξη υλικών και την κατασκευή προϊόντων δομικών υλικών, καθώς και από την κατασκευή και ανακαίνιση κτιρίων, αντιστοιχούν, κατά προσέγγιση, στο 5% έως 12% των συνολικών εθνικών εκπομπών των κρατών μελών της ΕΕ. Η μεγαλύτερη αποδοτικότητα των υλικών θα μπορούσε να εξοικονομήσει το 80% αυτών των εκπομπών.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι, ενώ η παραγωγή σκυροδέματος εκπέμπει πολύ μεγάλες ποσότητες CO2 στην ατμόσφαιρα, συμβάλλοντας στην κλιματική αλλαγή, τα κτίρια από σύνθετα υλικά με βάση τους μύκητες θα μπορούσαν να ανακυκλώνουν τα γεωργικά απόβλητα σε δομικά υλικά, μειώνοντας παράλληλα τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.
Η ιδέα των ζωντανών οργανισμών στα κτίρια μπορεί να αναστατώσει ορισμένους ανθρώπους. Αλλά για τον καθηγητή Phil Ayres, πρωτοπόρο στον τομέα της βιοϋβριδικής αρχιτεκτονικής στη Βασιλική Δανική Ακαδημία Αρχιτεκτονικής, Σχεδιασμού και Συντήρησης στην Κοπεγχάγη, πρόκειται για μια κοινωνική προσαρμογή που θα συμβεί με την πάροδο του χρόνου.
«Τρώμε τρόφιμα με ζωντανούς οργανισμούς εδώ και εκατοντάδες χρόνια. Μόνο τα τελευταία 20 χρόνια εξετάζουμε τις πιθανές εφαρμογές αυτών των οργανισμών στον τομέα των κτιρίων» σημειώνει. Ο Ayres, ο οποίος συντονίζει το έργο της ερευνητικής ομάδας Fungateria, θέλει να ανατρέψει το δόγμα των συναδέλφων του αρχιτεκτόνων ότι τα υλικά είναι ελεγχόμενα και έχουν σταθερές ιδιότητες.
«Όλες οι κατασκευές αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου με αρκετά δραματικούς τρόπους. Αν αρχίσουμε να σκεφτόμαστε τα κτίρια περισσότερο ως οργανισμούς σε συνεχή κατάσταση, θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε μια αρχιτεκτονική που θα είναι πιο συνδεδεμένη με την οικολογία», επισήμανε.
Συνδέοντας τομείς από τη μικροβιολογία έως την αρχιτεκτονική και την ηθική, οι ερευνητές εμπλέκουν επίσης το κοινό μέσω εκθέσεων όπως η Μπιενάλε της Βενετίας και εργαστηρίων που αμφισβητούν τις παραδοσιακές ιδέες για το τι μπορούν να είναι τα κτίρια.
Έλεγχος ανάπτυξης
Ένα μανιτάρι στο δάσος είναι μόνο η κορυφή του παγόβουνου – κάτω από αυτό κρύβεται ένα τεράστιο δίκτυο μυκηλίου, που μερικές φορές ζυγίζει τόνους.
Για την κατασκευή, οι μυκητιακές υφές – τα νήματα που μοιάζουν με κλωστές – μπορούν να τροφοδοτηθούν με γεωργικά απόβλητα για να σχηματίσουν ένα ισχυρό, ελαφρύ και μονωτικό σύνθετο υλικό. Ωστόσο, ο έλεγχος αυτής της ανάπτυξης είναι καθοριστικός για τη δημιουργία ασφαλών και ανθεκτικών κατασκευών.
Το είδος μύκητα που χρησιμοποιούν οι ερευνητές είναι το μανιτάρι splitgill, ή Schizophyllum commune. Αναπτύσσεται κυρίως σε νεκρό ξύλο, το οποίο ενέχει πιθανό κίνδυνο. Η ανάπτυξη του μυκηλίου πρέπει να σταματήσει όταν ολοκληρωθεί η κατασκευή, ώστε να μην αρχίσει να τρώει τα ξύλινα στηρίγματα.
Μία μέθοδος χρησιμοποιεί τα φυσικά σήματα της φύσης: το φως και η θερμοκρασία μπορούν να προκαλέσουν την ανάπτυξη ή τη διακοπή της ανάπτυξης του μύκητα. Μια άλλη μέθοδος περιλαμβάνει βακτήρια που έχουν τροποποιηθεί γενετικά στο Πανεπιστήμιο της Γάνδης στο Βέλγιο.
Αυτά τα βακτήρια τροφοδοτούν τον μύκητα με απαραίτητα θρεπτικά συστατικά. Επομένως, η εξόντωση των βακτηρίων σταματά την ανάπτυξη του μύκητα. Τα ίδια βακτήρια μπορούν ακόμη και να προγραμματιστούν ώστε να απελευθερώνουν αντιμυκητιασικές ενώσεις κατά παραγγελία
Ήδη, οι ερευνητές του Fungateria, οι οποίοι θα συνεχίσουν τη συνεργασία τους μέχρι τα τέλη του 2026, έχουν δείξει ότι ο μύκητας μπορεί να αναπτυχθεί και να επιβιώσει υπό αντίξοες συνθήκες, όπως ξηρασία και υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό σημαίνει ότι είναι ανθεκτικός στις πιθανές επιπτώσεις των μεταβαλλόμενων κλιματικών συνθηκών.
Η ερευνητική ομάδα οραματίζεται ήδη μια εποχή όπου τα κτίρια θα κατασκευάζονται από ξύλο και μύκητες που θα καλλιεργούνται σε γεωργικά απόβλητα, σε μια ζωντανή διαδικασία κατασκευής.
«Στο μέλλον, μπορώ να φανταστώ ότι θα καλλιεργούμε ολόκληρα κτίρια, όπου το ξύλο θα αποτελεί τη δομή στήριξης και οι μύκητες θα αναπτύσσονται κατά μήκος και μεταξύ των ξύλινων πλαισίων», δήλωσε ο Wösten.
Καθώς η παγκόσμια ζήτηση για βιώσιμες λύσεις εντείνεται, η έρευνα αυτή υποδεικνύει ένα μέλλον όπου η αρχιτεκτονική δεν θα εμπνέεται απλώς από τη φύση, αλλά θα κατασκευάζεται από αυτήν – ζωντανή, προσαρμοστική και συνυφασμένη με τα οικοσυστήματα που την περιβάλλουν.
